[发明专利]一株产果聚糖蔗糖酶的枯草芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明适用于微生物工程技术领域，提供了一株产果聚糖蔗糖酶的枯草芽孢杆菌及其应用，该枯草芽孢杆菌命名为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）JLCC513，其保藏号为CGMCC No.20625。另外，该枯草芽孢杆菌的16S rDNA序列如序列表SEQ ID NO:1所示。该枯草芽孢杆菌可发酵产生果聚糖蔗糖酶，在液体发酵条件下果聚糖蔗糖酶的最大酶活可达12.5U/mL，产量基本稳定；同时该枯草芽孢杆菌对多种致病菌和真菌病原菌有抑制作用，因此，该枯草芽孢杆菌作为果聚糖蔗糖酶生产菌株和生物抑菌剂极具研究和开发的潜力。

技术领域

本发明属于微生物工程技术领域，尤其涉及一株产果聚糖蔗糖酶的枯草芽孢杆菌及其应用。

背景技术

自然界中普遍存在两种果聚糖，一类是levan果聚糖，它是一种从植物或微生物中提取的天然高分子多糖聚合物，主要以β-(2,6)糖苷键作为主链、少量β- (2,1)糖苷键作为支链。另一类是菊粉(Inulin)果聚糖，由多个果糖分子通过β- (2,1)糖苷键连接成。Levan果聚糖具有生物相容性、生物降解性、可再生性、抗氧化、抗炎、抗癌、抑制高血糖等生物活性和生理功能，因而被认为是一种益生素，在食品行业以及医药产业都具有广泛的应用前景。

Levan果聚糖虽然存在于小麦(Triticum aestivum)、鸭茅(cocksfoot)和富贵草(Pachysandra terminalis)等单子叶植物中，但是在植物中的含量很少。因此目前 levan果聚糖的生产不是直接从植物中提取的，而是以蔗糖(甘蔗糖或甜菜糖)为底物由果聚糖蔗糖酶(levansucrase)催化合成的，也是目前大量合成levan果聚糖唯一有效方法。

果聚糖蔗糖酶是一种果糖基蔗糖转移酶，属于糖苷酶家族GH68。果聚糖蔗糖酶具有广泛的受体专一性，具有转糖基活性，可以以蔗糖为底物，生成大分子量的果糖聚合物—levan果聚糖。

枯草芽孢杆菌有着长期制备发酵食品的历史，被美国FDA和我国农业部等部门批准为食品级安全菌株。枯草芽孢杆菌具有培养简单快速，蛋白分泌能力强，产物不易形成包涵体、非致病性、遗传背景清楚、密码子偏好性不明显的特点，是目前生产各种工业用酶的重要微生物。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一株产果聚糖蔗糖酶的枯草芽孢杆菌，旨在解决背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一株产果聚糖蔗糖酶的枯草芽孢杆菌，其命名为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)JLCC513，于2020年9月9日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCC No.20625。

作为本发明实施例的一种优选方案，所述枯草芽孢杆菌的16S rDNA序列如序列表SEQ ID NO:1所示。

本发明实施例的另一目的在于提供一种上述枯草芽孢杆菌在抑制病原菌中的应用。

作为本发明实施例的另一种优选方案，所述病原菌包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、甲型溶血性链球菌、烟草赤星病菌、辣椒胶孢炭疽菌、黄瓜疫病菌中的至少一种。

本发明实施例的另一目的在于提供一种上述枯草芽孢杆菌在产果聚糖蔗糖酶中的应用。

作为本发明实施例的另一种优选方案，生产果聚糖蔗糖酶的方法包括以下步骤：

将所述枯草芽孢杆菌接种至改良LB培养基中进行培养，得到种子培养液；其中，培养温度为37～42℃，摇床转速为150～200r/min；

将种子培养液接种至发酵培养基中进行发酵，得到发酵培养液；其中，发酵接种量为0.2～8mL/L，发酵温度为37～42℃、摇床转速为150～200r/min；